【手続補正書】
【提出日】平成18年1月6日(2006.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】シート材判別方法、シート材判別装置及び画像形成装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  シート材の種別を判別するシート材判別方法において、
前記シート材の少なくとも一部に張力を付与する張力付与工程と、
前記シート材における前記張力が付与された部分に衝撃印加部材を衝突させてバウンドさせるバウンド工程と、
前記衝撃印加部材が前記シート材に衝突してから特定の状態になるまでの時間を測定する測定工程と、
測定された時間に基いて、前記シート材の種別を判別する判別工程と、
を備えたことを特徴とするシート材判別方法。
【請求項２】  前記測定工程では、前記衝撃印加部材が前記シート材に衝突した後に滞空している時間を測定することを特徴とする請求項１に記載のシート材判別方法。
【請求項３】  前記測定工程では、前記衝撃印加部材が前記シート材へ衝突した後、再び衝突するまでの時間を測定することを特徴とする請求項１に記載のシート材判別方法。
【請求項４】シート材の種別を判別するシート材判別装置において、
前記シート材の少なくとも一部に張力を付与する張力付与手段と、
前記シート材における前記張力が付与された部分に衝突し、当該部分でバウンドするように設けられた衝撃印加部材と、
前記衝撃印加部材が前記シート材に衝突するタイミングを検知するセンサと、
前記衝撃印加部材が前記シート材に衝突してから特定の状態になるまでの時間を測定する測定手段と、
該測定手段の測定結果に基いて、前記シート材の種別を判別する判別手段と、
を備えたシート材判別装置。
【請求項５】前記張力付与手段は、シート材搬送方向の上流側及び下流側に配置された一対の搬送手段を有し、前記下流側に配置された前記搬送手段よりも前記上流側に配置された前記搬送手段の搬送速度を速くすることを特徴とする請求項４に記載のシート材判別装置。  
【請求項６】シート材搬送方向の上流側及び下流側に配置された一対の搬送手段を有し、前記下流側に配置された前記搬送手段よりも前記上流側に配置された前記搬送手段の搬送速度を速くすることにより、前記シート材の少なくとも一部に張力を付与する張力付与手段と、
前記シート材における前記張力が付与された部分に衝突印加部材を衝突させ、前記シート材に衝撃を加える衝撃付与手段と、
前記シート材と前記衝撃印加部材との衝突に応じた信号を出力する信号出力部と、
前記信号出力部からの出力信号に基づいて、前記シート材の種別を判別する判別手段と、
を備えたシート材判別装置。
【請求項７】シート材の表面に画像を形成する画像形成装置において、
請求項４乃至６のいずれか一項に記載のシート材判別装置と、
前記シート材判別装置の判別結果に基いて選択された画像形成条件で、画像を形成する画像形成部と、
を備えた画像形成装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート材の種別を判別するシート材判別方法、シート材判別装置、及び画像形成装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、予めシート材に数字コード等の情報が付されていない場合であっても、画像形成装置の印字速度を下げることなく、シート材の種別の判別ができるシート材判別方法、シート材判別装置及び画像形成装置を提供することである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、シート材の種別を判別するシート材判別方法において、
前記シート材の少なくとも一部に張力を付与する張力付与工程と、
前記シート材における前記張力が付与された部分に衝撃印加部材を衝突させてバウンドさせるバウンド工程と、
前記衝撃印加部材が前記シート材に衝突してから特定の状態になるまでの時間を測定する測定工程と、
測定された時間に基いて、前記シート材の種別を判別する判別工程と、を備えたことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、請求項４に係る発明は、シート材の種別を判別するシート材判別装置において、
前記シート材の少なくとも一部に張力を付与する張力付与手段と、
前記シート材における前記張力が付与された部分に衝突し、当該部分でバウンドするように設けられた衝撃印加部材と、
前記衝撃印加部材が前記シート材に衝突するタイミングを検知するセンサと、
前記衝撃印加部材が前記シート材に衝突してから特定の状態になるまでの時間を測定する測定手段と、
該測定手段の測定結果に基いて、前記シート材の種別を判別する判別手段と、を備えたことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
さらに、請求項７に係る発明は、シート材の表面に画像を形成する画像形成装置において、
請求項４乃至６のいずれか一項に記載のシート材判別装置と、
前記シート材判別装置の判別結果に基いて選択された画像形成条件で、画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に係るシート材の判別方法は、シート材の種別を判別する方法であって、
・  シート材Ｐの少なくとも一部（以下“シート緊張部分”とする）に張力を付与する張力付与工程と、
・  該シート緊張部分Ａにて衝撃印加部材１をバウンドさせるバウンド工程と、
・  該衝撃印加部材１が前記シート材Ｐに衝突してから特定の状態になるまでの時間を測定する測定工程と、
・  該時間（以下、“反跳期間”とする）に基きシート材Ｐの種別を判別する判別工程と、
を備えている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記反跳期間としては、
・  前記衝撃印加部材１が前記シート材Ｐに衝突後滞空している時間（図１の符号Ｔ１参照）や、
・  前記衝撃印加部材１の前記シート材Ｐへのある衝突から別の衝突までの時間（つまり、第ｎ回目の衝突時から第ｍ回目の衝突時までの時間。但し、ｎは１以上の整数であり、ｍは２以上の整数であって、且つｍ＞ｎである。図１の符号Ｔα１＋Ｔ１参照）や、
・  前記衝撃印加部材１の最初の衝突から静止するまでの時間（図１の符号Ｔα１＋Ｔ１＋Ｔα２＋Ｔ２＋Ｔα３＋Ｔ３＋…）、
を挙げることができる。例えば、第１回目の衝突から第５回目の衝突までに要する時間や、前記衝撃印加部材１が前記シート材Ｐに衝突してから再度衝突するまでの時間を計測し、当該時間を元にシート材種別を判別することができる。また、第ｎ回目の衝突時から第ｎ＋１回目の衝突時までの間、図３(b) に示すように所定のパルスＣを発生させ、該パルスＣと既知周波数の外部クロックパルス（同図(c) の符号Ｄ参照）とのＡＮＤ回路で生じるクロックパルス数から前記反跳期間を計測することもできる（同図(d) 参照）。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
次に、本発明に係るシート材の判別装置について説明する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明に係るシート材の判別装置は、シート材の種別を判別する装置であって、図２に示すように、シート材Ｐの少なくとも一部Ａに張力を付与する張力付与手段３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂと、該張力が付与された部分Ａのシート材に衝突してバウンドする衝撃部１０を有する衝撃印加部材１と、前記衝撃印加部材１の衝撃部１０が前記シート材に衝突するタイミングを検知するセンサ２と、該衝撃印加部材１の衝撃部１０が前記シート材に衝突してから特定の状態になるまでの時間を測定する測定手段（以下、“反跳期間検知部”とする）５と、該反跳期間検知部５の検知結果に基きシート材の種別を判別する判別手段６と、を備えている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
前記弾性変形可能部材８の振動を前記圧電素子の圧電流変化で検出し、該圧電流を電圧変換し、該電圧を比較回路で設定した比較電圧以上の電圧にセレクトし、信号をパルス化し、該パルスを該衝突時から設定した時間までの間、カウンターで計数し、該パルスを計数してシート材の種別を判別してもよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
なお、本発明におけるシート材の種別の判別とは、シート材の構成材料あるいは表面状態が互いに異なるシート材同士を判別することは勿論、構成材料等の異同は問わずシート材の厚さを判別すること、さらにはいわゆる重送（例えば、シート材の紙等が２枚以上重なって印字装置内を搬送されること）も含むものである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
なお、上述した構成のシート材判別装置と、該装置の判別結果に基いて選択された画像形成条件で、画像を形成する画像形成部（不図示）と、によって画像形成装置を構成しても良い。図４は印字装置３００における構成の概略である。センサ（例えば圧電素子）２からの信号が反跳期間検出回路部（反跳期間検知部）５に入力され当該期間を検知し、その後データテーブル（シート材の種類に対応した反跳期間が予め記憶されているデータテーブル）を記憶した種別判断部（判別手段）６を通してシート材種を判別する。その後、記録モード制御部９において最適な記録モードで印字あるいは印刷される。なお、シート材種別判別は、印字装置内で行わないで、反跳期間検知部からの信号を外部（当該印字装置に接続されている）コンピュータ１００内で行ってもよい。その場合、記録モード制御信号は、当該外部コンピュータ１００から印字装置３００に送られる。また、シート材種の判別は、１枚毎に行ってもよいし、予め設定された、あるいは使用者により定められた所定枚数毎に行ってもよい。印字装置の主電源を入れた際にのみ検知するような構成も可能である。このように、シート材の種類に対応した反跳期間が予め記憶されているデータテーブルを印字装置内、あるいは当該印字装置に接続されているコンピュータ内に備えさせておき、前記反跳期間検知部５により検知される情報と上記データテーブルとを比較してシート材の種類を判別することができる。シート材の判別を行った後には、印字装置内で、あるいは、当該印字装置に接続されているコンピュータから印字モードの設定を行うことができる。印字モードの設定としては例えばインクの吐出量制御等がある。当該設定は、人が入力しても、自動で行われてもよい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本実施の形態によれば、数字コード等の付されていないシート材であっても種別を判別することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
本実施例にて用いたシート材判別装置の構造について図２に沿って説明する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
いま、衝撃印加部材１の衝撃部１０を所定の高さからシート材Ｐに落下させると、該衝撃部１０は何度かシート材Ｐにてバウンドを繰り返し、最終的には静止状態になる。この衝撃部１０がバウンドすると、板バネ（弾性変形可能部材）８が撓み、圧電素子２が変形して圧電流を出力する。このときの圧電流の大きさは歪速度に比例するため、衝撃印加部材１の衝撃部１０がシート材Ｐに衝突する瞬間において歪速度が最大となり圧電流（該圧電流に比例して圧電素子の両極に電圧Ｖが生ずる）も極大値を取る。圧電素子の内部インピーダンスにより、該圧電素子の両極から該圧電流を電圧信号としてピックアップできる。したがって、そのような極大値信号を検知したタイミングから反跳期間を知ることができ、シート材の種別を判別することができる。以下、詳細に説明する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
そして、図１に見るような該衝撃印加部材の落下後の経過時間において、該各衝突時の該圧電素子２に生ずる電圧の極大信号間隔の時間を計測することにより、紙種を判別することができるのである。これは紙種の違いにより、変形能あるいは剛性に差があることを利用しているのである。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
計測する時間としては、
・  衝撃印加部材１が跳ね上がっているときの時間（すなわち、図１のＴ１）や、
・  衝撃印加部材１の第１の衝突から第３の衝突までの時間（すなわち、図１のＴ１＋Ｔ２）や、
・  衝撃印加部材１の第１の衝突から第４の衝突までの時間（すなわち、図１のＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３）
を挙げることができる。このような計測時間を用いてデータ処理（例えば、予めシート材種毎の反跳期間のデータをメモリーしておき、計測されたデータと計測された値が一致するかどうか、あるいはどのシート材種に近似した値かを比較するデータ処理である。その際、湿度や温度に関するパラメーターも加味したデータテーブルをメモリーしておき、判断に際して、温度、湿度も計測しシート材種の判断を行なってもよい。）することにより、紙種を判別することもできる。紙種判別時には該シート材は、実質的に静止（印刷装置内を搬送中ではなく、搬送が止まっている状態であり、搬送開始前、搬送終了後でもよい。）させておいてもよいし、該シート材の搬送中（即ち、移動中）に紙種の判別を行ってもよい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、数字コード等の付されていないシート材であっても種別を判別することができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係るシート材判別方法の原理を説明するための模式図。
【図２】
本発明に係るシート材判別装置の構成を示す模式図。
【図３】
反跳期間の測定方法を説明するための波形図。
【図４】
本発明に係る画像形成装置の構成を示すブロック図。
【図５】
シート材判別方法を説明するためのフローチャート図。
【図６】
本発明に係るシート材判別装置の構成の他の例を示す模式図。
【符号の説明】
１            衝撃印加部材
２            圧電素子（センサ）
３ａ，３ｂ    搬送ローラー（張力付与手段、搬送手段）
４ａ，４ｂ    搬送ローラー（張力付与手段、搬送手段）
５            測定手段
６            判断手段
Ａ            張力が付与された部分
Ｐ        シート材